本发明涉及一种水泥,尤其涉及一种低磁水泥及其制备方法,属于水泥技术领域。
背景技术:
在近代海洋工程和水下工程等大体积结构工程中,为了便于定位,方便施工,提出了磁性混凝土的概念;而在国防工程和精密工程中,为了防止磁干扰和磁暴露,又提出了低磁混凝土的概念。
目前对于混凝土的磁性研究尚未起步,由于水泥在混凝土中的重要地位,水泥的磁性特征是影响混凝土磁特性的重要因素,经检索,暂未见有低磁性水泥的相关报道,属于行业空白。
技术实现要素:
本发明旨在提供一种低磁性水泥,填补行业空白,对国防、军工有着重大的意义。
为了实现上述发明目的,本发明的技术方案如下:
一种低磁水泥,其特征在于:所述水泥包括低磁水泥熟料和石膏,所述低磁水泥熟料的矿物组成如下:
C3S 25~45%;
C2S 40~50%;
C4AF 10~15%;
C3A 0.1%~5%;
所述低磁水泥熟料的立升重为1300~1500g/L;
所述低磁水泥经磁化后的磁场强度<20nT。
需要说明的是,水泥磁化是一个检测项目,其作用是检测水泥被磁化后的磁化磁场强度,以验证水泥磁性水平,具体强度值要求根据具体工程混凝土设计要求提出。
为了更好地实现本发明,进一步地,所述低磁水泥熟料与石膏的重量比为97:3~93:7。
所述石膏为天然石膏、混合石膏、工业副产石膏中的一种,其中,天然石膏性能最好,但价格高;混合石膏的价格适中,性能也适中;工业副产石膏价格便宜,可根据实际的使用需求进行选择。
所述石膏中Fe2O3含量<0.5%,以控制由石膏带入的铁含量指标。
所述水泥3天水化热低于220,7天水化热低于250。
本发明的另一个目的是提供所述低磁水泥的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)水泥生料的制备
称取钙质原料、硅质原料、铁质原料和铝质原料,进行粉磨,得到水泥生料;
2) 煅烧
将水泥生料于回转窑中,1300~1450℃温度下煅烧,得到水泥熟料;
3)研磨
对水泥熟料进行冷却,并将冷却后的水泥熟料与石膏共同粉磨,得到所述低磁水泥。
本发明的有益效果
本发明填补行业中空白,提出了一种低磁性水泥,通过对水泥指标的控制,进行严格选材,保证磁化后的磁性在20nT范围内,可广泛应用于大体积工程建设,如海洋工程、国防工程和精密工程,具有重要意义。
本发明的低磁性水泥的制备方法简单,采用现有的水泥生产系统即可,普适性强。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种低磁水泥,包括低磁水泥熟料和石膏,所述低磁水泥熟料的矿物组成为C3S 38%;C2S 50%;C4AF 10%;C3A 0.1%,其余为杂质。
所述低磁水泥熟料的立升重为1450g/L;
本实施例的水泥磁化前的磁性为1,磁化后的磁性为3nT。
实施例2
一种低磁水泥,包括低磁水泥熟料和石膏,所述低磁水泥熟料的矿物组成为C3S 30%;C2S 50%;C4AF 15%;C3A 0.1%,其余为杂质。
所述低磁水泥熟料的立升重为1500g/L;
本实施例的水泥磁化前的磁性为1,磁化后的磁性为6nT。
实施例3
一种低磁水泥,包括低磁水泥熟料和石膏,所述低磁水泥熟料的矿物组成为C3S 40%;C2S 40%;C4AF 10%;C3A 5%,其余为杂质。
所述低磁水泥熟料的立升重为1300g/L;
本实施例的水泥磁化前的磁性为1,磁化后的磁性为6nT。
实施例4
一种低磁水泥,包括低磁水泥熟料和石膏,所述低磁水泥熟料的矿物组成为C3S 35%;C2S 40%;C4AF 15%;C3A 5%,其余为杂质。
所述低磁水泥熟料的立升重为1350g/L;
本实施例的水泥磁化前的磁性为1,磁化后的磁性为11nT。
实施例5
一种低磁水泥,包括低磁水泥熟料和石膏,所述低磁水泥熟料的矿物组成为C3S 45%;C2S 40%;C4AF 8%;C3A 5%,其余为杂质。
所述低磁水泥熟料的立升重为1390g/L;
本实施例的水泥磁化前的磁性为1,磁化后的磁性为7nT。
实施例6
一种低磁水泥,包括低磁水泥熟料和石膏,所述低磁水泥熟料的矿物组成为C3S 25%;C2S 50%;C4AF 15%;C3A 4.6%,其余为杂质。
所述低磁水泥熟料的立升重为1480g/L;
本实施例的水泥磁化前的磁性为1,磁化后的磁性为8nT。
实施例7
一种低磁水泥的制备方法,包括以下步骤:
1)水泥生料的制备
按质量百分比为3.1%的粉煤灰、67.1%的石灰石,9.4%的钢渣,12.8%的黄沙,7.6%的镁灰石,进行粉磨,得到水泥生料;
2) 煅烧
将水泥生料于回转窑中,1300~1450℃温度下煅烧,得到水泥熟料;
3)研磨
对水泥熟料进行冷却,并将冷却后的水泥熟料与石膏共同粉磨,得到所述低磁水泥。
本实施例中熟料与石膏的比例为:97:3 。
本实施例的石膏为天然石膏,石膏中Fe2O3为0.42%。
本实施例的水泥粉磨后的比表面积为 330。
本实施例得到的水泥熟料的矿物组成如下:C3S 29.3%;C2S 43.2%;C4AF 4.43%;C3A 14.7%,其余为杂质。
实施例8
一种低磁水泥的制备方法,包括以下步骤:
1)水泥生料的制备
按质量百分比为69.7%的石灰石,3.5%的钢渣,15.6%的黄沙,7%的镁灰石, 4.2%的铁粉,进行粉磨,得到水泥生料;
2) 煅烧
将水泥生料于回转窑中,1300~1450℃温度下煅烧,得到水泥熟料;
3)研磨
对水泥熟料进行冷却,并将冷却后的水泥熟料与石膏共同粉磨,得到所述低磁水泥。
本实施例中熟料与石膏的比例为95:5。
本实施例的石膏为工业副产石膏,石膏中Fe2O3为0.35%。
本实施例的水泥粉磨后的比表面积为332。
本实施例得到的水泥熟料的矿物组成如下:C3S 25.6%;C2S 49.2%;C4AF 0.3%;C3A 15%,其余为杂质。
实施例9
一种低磁水泥的制备方法,包括以下步骤:
1)水泥生料的制备
按质量百分比为75.67%的石灰石,4.2%的钢渣,13.77%的黄沙,6.36%的铝矿废石,进行粉磨,得到水泥生料;
2) 煅烧
将水泥生料于回转窑中,1300~1450℃温度下煅烧,得到水泥熟料;
3)研磨
对水泥熟料进行冷却,并将冷却后的水泥熟料与石膏共同粉磨,得到所述低磁水泥。
本实施例中熟料与石膏的比例为93:7。
本实施例中的石膏为混合石膏,石膏中Fe2O3为0.37%。
本实施例的水泥粉磨后的比表面积为330。
本实施例得到的水泥熟料的矿物组成如下:C3S 25.6%;C2S 49.2%;C4AF 0.3%;C3A 15%,其余为杂质。
实施例10
实施例1~6的水泥与现有技术中的P.O 42.5的指标对比如下:
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。